روغن پنبه دانه و خط تولید آن

روغن پنبه دانه، نوعی روغن نباتی است که از دانه‌های گیاه پنبه استخراج می‌شود. این روغن را پس از جدا نمودن پنبه دانه از لیف، به دست می‌آورند. این روغن را حتماً باید برای مصارف خوراکی تصفیه کنند تا گوسیپول، نوعی سم طبیعی که در دانه‌های پنبه وجود دارد و آن‌ها را از آفت ناشی از حشرات حفظ می‌کند، را از روغن جدا نمایند.. معمولاً در تهیه چیپس سیب زمینی و دیگر انواع اسنک از این روغن استفاده می‌کنند. روغن پنبه دانه از گروه روغن‌های نیمه خشک شونده با شاخص یدی 100 تا 140 است به دلیل استعمال روغن‌های گیاهی در صنایع مختلف میزان خشک شوندگی آن‌ها مهم است این درجه از روی شاخص یدی تعیین می‌شود. که عبارت است از مقدار ید لازم برای اشباع کردن اتصال باندهای مضاعف 100 گرم روغن است. هرچه ضریب یدی بالاتر باشد یعنی روغن از اسیدهای چرب غیراشباع زیادتری دارد، بنابراین امکان اکسیده شدن زیادتری دارد و در نتیجه خاصیت خشک شوندگی بیشتری خواهد داشت.

همچون روغن دانه سویا، روغن پنبه دانه را هم اغلب به‌طور جزئی یا کلی هیدروژنه می‌کنند. مشکلی که در زمینه هیدروژنه نمودن چربی ترانس وجود دارد این است که این گونه روغن‌ها بسیار برای سلامتی مضرند. روغن پنبه دانه اولین روغنی بود که آن را هیدروژنه نمودند و البته در آن زمان برای مصارف خوراکی به کار نمی‌رفت، بلکه در تولید شمع از این روغن استفاده می‌کردند. ثابت شده‌است که مصرف pix سبب افزایش در نسبت اسیدهای چرب غیراشباع (اولئیک و لینولئیک ) به اسیدهای چرب اشباع مانند مرستئیک، پالمئیک و اسید استئاریک در روغن پنبه دانه می‌شود. pix یک تنظیم‌کننده رشد ( کندکننده رشد ) است که برای جلوگیری از رشد رویشی پنبه در زمان گلدهی مصرف می‌شود.

روغن پنبه دانه

تخم پنبه دانه از ۳۲درصد پوست ، ۵۵درصد مغز و ۱۳ درصد لینتر تشکیل شده است و پروتئین و روغن به مقدار تقریبا مساوی هر یک براساس وزن خشک در حدود ۳۰ درصد مغز دانه را تشکیل می‌دهند.

روغن پنبه دانه در مقام پنجم از نظر سهم در تولید جهانی قرار داشته و چین بزرگترین تولید کننده این روغن در جهان است و تست هالفن برای تشخیص آن می باشد و دارای ویژگی های زیر می‌باشد:

• میزان اسید چرب اشباع حدود %۲۳-۲۸
• میزان اسید چرب امگا۹ حدود %۲۲
• میزان اسید چرب امگا۶ حدود %۵۲
• میزان اسید چرب امگا۳ حدود %۱

روغن پنبه دانه اصلا کلسترول نداشته و میزان اسید چرب ترانس آن هم بسیار پایین می‌‌باشد.

 

کنجاله دانه پنبه

دانه پنبه را پس از جداکردن الیاف و گرفتن کرک‌هاى آن (لینترگیرى) شکسته و از مغز دانه تحت اثر حرارت و فشار و حلال‌هاى آلى، روغن آن را استخراج مى‌نمایند.
کنجاله تخم پنبه در ایران تولید مى‌شود و یکى از منابع پروتئینى گیاهى ارزان قیمت براى تغذیه دام و طیور و ماهى است. ترکیب شیمیائى کنجاله تخم پنبه بسته به‌نوع تهیه آن فرق مى‌کند.

استخراج روغن و تهیه کنجاله از دانه‌های روغنی به روش‌های زیر انجام می‌پذیرند:

مازاد کارخانجات روغن کشی را که عبارت از باقیمانده جامد دانه‌های روغنی است ، اصطلاحا کنجاله می‌نامند که غالبا به مصرف خوراک دام رسانیده می‌شوند.

روش‌های استخراج صنعتی از دانه‌های روغنی

 روش فشار غیر مداوم

این روش شامل دو مرحله فشرده سازی پی در پی است که توسط دستگاه هیدرولیک انجام می گیرد. چنانکه ها از 80-60 درجه سانتی‌گراد بیشتر نمی‌شود و مدت زمان فشرده سازی 60-40 دقیقه است . در این روش که به “روش سرد” موسوم است، دانه‌ها پخته نمی‌شوند و روغن کشی به صورت کامل صورت نمی‌پذیرد لذا کنجاله حاصله حاوی 12-6 درصد روغن باقیمانده خواهند بود.

روش فشار مداوم یا اکسپلر

که طی آن دانه‌ها ضمن تحت فشار قرار گرفتن در دستگاه مخصوص تا 120-90 درجه سانتی‌گراد حرارت می‌بینند و به خوبی پخته می‌گردند. روغن دانه‌ها به میزان نسبتا مناسب‌تری استخراج می‌شوند و کنجاله حاصله که بخوبی برشته شده است، حاوی حدود 4 درصد روغن است که اصطلاحا کنجاله چرب خوانده می‌شود . مدت ایجاد فشار بر دانه‌ها در این روش که به “روش گرم” موسوم است، از 3 دقیقه بیشتر نمی‌شود.

روش استخراج مداوم یا اکستراسیون

استخراج روغن در این روش توسط حلال‌های آلی نظیر “سولفور دو کربن” ، “بَنزن” و “اتر” در حرارت متوسط صورت می‌گیرد ولی متعاقبا ترکیب حلال و روغن حاصله را به مدت یک ساعت با حرارت بیش از 100 درجه سانتی‌گراد مواجه می‌سازند.

روش استخراج غیر مداوم

در این روش از حرارت کمتر از 75 درجه سانتی‌گراد استفاده می‌گردد، لذا دانه‌ها برشته نمی‌شوند و کنجاله حاصله کاملا سفید خواهد بود و ارزش پروتئین موجود در آن به خوبی حفظ می‌گردد . بطور کلی کنجاله‌هایی که به روش‌های استخراجی تهیه می‌گردند، کمتر از 0/5 درصد روغن دارند و “کنجاله غیر چرب” نامیده می‌شوند . امروزه کنجاله‌هایی که به روش فشاری و بصورت ناقص حاصل می‌گردند، در پایان مسیر فرآیند مجددا تحت تأثیر حلال‌های شیمیایی برای تخلیه کامل روغن از آن‌ها قرار می‌گیرند.

تصفیه شیمیایی روغن‌ها و چربی‌های خوراکی

جهت تصفیه روغن‌ها و چربی‌های خوراكی دو فرآیند، یعنی تصفیه فیزیكی و شیمیایی توسعه داده شده است؛ تصمیم درمورد اینكه كدام فرآیند مورد استفاده قرار گیرد به نوع و كیفیت روغن خامی كه بایستی فرآیند شود بستگی دارد تصفیه فیزیكی فرآیندی است كه از نقطه جوش پایین‌تر اسیدهای چرب آزاد نسبت به نقطه جوش تری‌گلیسریدهای روغن استفاده می‌نماید. در تصفیه شیمیایی یا قلیایی جهت خنثی سازی اسیدهای چرب آزاد یك قلیا استفاده می‌شود.
تصفیه شیمیایی روش مرسوم مورد استفاده در قرون گذشته است. هدف اصلی تصفیه شیمیایی صابونی كردن اسیدهای چرب آزاد به وسیله یك محلول قلیایی و رقیق كردن صابون‌های حاصل در فاز آبی می‌باشد. این صابون‌ها به وسیله سپراتورها حذف می‌شوند. جهت فرآیندهای ناپیوسته (بچ) با مقیاس كم جداسازی استاتیك (ایستا) استفاده می‌شود اما برای فرآیندهای پیوسته و فرآیندهای با مقیاس بالا، جداسازی براساس نیروی گریز از مركز به كار برده می شود. متعاقبا روغن خنثی سازی شده رنگبری و بوگیری می‌شود. این روش تصفیه شیمیایی می‌تواند برای تصفیه شامل كیفیت پایین به جز روغن كرچك استفاده شود.

علاوه بر حذف اسیدهای چرب آزاد سایر مواد غیرگلیسریدی نامطلوب نیز حذف می‌شوند. عمده این مواد عبارتند از:
فسفولیپیدها (صمغ ها)
محصولات اكسیداسیون
یون های فلزی (از قبیل آهن و مس)
رنگدانه ها ایجاد كننده رنگ (مانند گوسیپول)
ناخالصی های نامحلول (مثل ذرات ریز كنجاله)

مراحل فرآیند تصفیه شیمیایی می تواند برحسب كیفیت روغن خام جهت ارائه كیفیت خوب روغن نهایی با افت قابل قبول تطابق پیدا كند.

واكنش

خنثی سازی قلیایی شامل واكنش اسیدهای چرب آزاد با یك محلول قلیایی است. در صنعت روغن خوراكی تقریبا تنها سود سوزآور برای این واكنش استفاده می‌شود، اما همچنین هیدروكسید پتاسیم نیز به وسیله تعداد كمی از تولیدكنندگان بكار می‌رود.

 

مراحل فرآیند

تاسیسات خنثی سازی واقعی عموما در تمامی مراحل فرآیند بصورت پیوسته كار می‌كند. این تجهیزات برای تصفیه عملی تمام روغن‌ها و چربی‌های گیاهی و حیوانی به جز روغن كرچك مناسب هستند. اصولا خنثی سازی ناپیوسته (بچ) با مراحل مشابه ادامه می‌یابد. امروزه اكثر كارخانجات با دو مرحله جداسازی كار می‌كنند اما نصب تجهیزات فرآیندهای سه مرحله ای و تك مرحله ای نیز معمول است. فرآیند سه مرحله ای برای برخی روغن‌های خاص مانند پنبه دانه، جهت دستیابی به روغن با كیفیت بالاتر یا كاهش افت‌های فرآیند استفاده می‌شود. در خنثی سازی تك مرحله‌ای، صابون‌های باقیمانده به وسیله فیلتراسیون با استفاده از یك عامل كمك صافی مانند سیلیكا، سیلیكات، سلولز یا خاك رنگبر حذف می‌شوند.

بسته به روغنی كه با آن سر و كار داریم مرحله دوم فرآیند می تواند مستثنی شود. اگر قرار است روغن حاصل از دانه خنثی سازی شود، پیشنهاد می‌گردد قبل از فرآیند كردن این روغن‌های خام كه اغلب مقدار فسفاتید بالایی دارند كه اثر منفی در بازدهی دارد، صمغ گیری شوند.
عملیات بدون مشكل یك واحد خنثی سازی نمی‌تواند مطمئن باشد مگر اینكه فرآورده‌های خام تمیز و خشك باشند. فیلترهای اضافی جا داده شده در خطوط فرآیند تنها جهت گرفتن ناخالصی‌ها به منظور جلوگیری از آسیب دیدگی پمپ‌ها و همچنین ابزاردقیق‌های ثبت و اندازه گیری طراحی شده‌اند. بعد از گرمایش، بایستی جریان روغن به وسیله یك جریان سنج جرمی اندازه‌گیری شده و بر روی صفحه نمایش كنترل فرآیند نشان داده شود. این جریان جرمی جهت محاسبه مقدار افزودن مواد شیمیایی و آب نیاز است.

 

گرم كردن روغن خام

روغن خام كه قرار است آماده سازی (عمل آوری) شود از مخزن ذخیره واسط توسط پمپ اندازه‌گیری به خارج مكش می‌شود. پمپ اندازه‌گیری روغن خام بایستی از نوع جابجایی مثبت با سرعت قابل تنظیم به طوری‌ كه بازده تجهیزات بتواند كنترل شود باشد. به منظور جلوگیری از آسیب دیدگی پمپ در اثر ناخالصی‌ها بایستی قبل از پمپ یك صافی نصب شود. یك اتصال گیج اندازه‌گیری خلاء بین پمپ و صافی دوقلو نصب می‌شود كه به محض اینكه صافی بگیرد هشدار اعلام خطر (آلارم) را فعال می‌نماید.
پمپ اندازه‌گیری روغن خام روغن را به مبدل صفحه‌ای منتقل می‌كند كه در آنجا تا دمای مورد نظر افزایش می‌یابد. بیشتر از همه بخار اشباع با فشار پایین به كار برده می‌شود. یك كنترل كننده دما كه به شیر كنترلی بخار متصل می‌باشد دمای ثابت روغن را تضمین می‌نماید. پس از گرمایش، جریان روغن خام بایستی به وسیله یك جریان سنج جرمی اندازه گیری شده و در روی صفحه نمایش كنترل فرآیند نشان داده شود. این جریان جرمی جهت محاسبه مقدار افزودن مواد شیمیایی و آب مورد نیاز می‌باشد.

عمل آوری

حالا روغن داغ به اولین همزن منتقل می‍شود. استفاده از یك همزن دینامیك توصیه می‌شود. یك همزدن شدید اجازه كار با مقدار افزایش كمتر اسید را می‌دهد. معمولا اسید فسفریك ۷۵% جهت عمل آوری فسفاتیدهای غیرهیدراته استفاده می‌شود. اسیدی كه در مخزن ذخیره شده است قبل از همزن مستقیما به روغن افزوده می‌شود. این اسید به وسیله یك پمپ به چرخش در می‌آید و فشار ثابت در خط چرخش به وسیله یك شیر كنترل فشار برقرار می‌شود. مقدار افزایش به وسیله یك شیر كنترلی تحویل داده می‌شود و جریان یه وسیله یك جریان سنج مغناطیسی اندازه گیری و كنترل می‌شود. مقدار دقیق جریان به وسیله PLC (كنترل كننده منطقی قابل برنامه ریزی) به عنوان تابع جریان روغن خام به وسیله تنظیم سرعت موتور پمپ پیمانه تبدیل كننده فركانس در تابلوی كنترل، كنترل می‌شود. این امر بایستی به وسیله سیستم كنترل فرآیند متناسب با جریان روغن خام كنترل شود. با كمك همزن، مخلوط روغن/اسید به داخل مخزن واكنش كه در آنجا زمان نگهداری (ماند) مشخصی دارد پمپ می‌شود.

خنثی سازی

جهت خنثی سازی، سود سوزآور مستقیما قبل از همزن دوم به مقداری كه اسیدهای چرب آزاد و فسفریك اسیدی كه قبلا اضافه شده است كاملا خنثی شود اضافه می‌گردد. علاوه بر مقدار استوكیومتریك سود سوزآور كه جهت خنثی سازی اسیدهای چرب آزاد لازم است، یك مقدار معین سود سوزآور اضافی مورد نیاز می‌باشد كه به نوع و كیفیت روغن بستگی دارد. اساسا سود سوزآور با غلظت ۳۲ یا ۵۰ درصد در مخزن سود نگهداری می‌شود. این سود سوزآور نیز به چرخش در می‌آید (سیركوله می‌شود). یك صافی از پمپ و ایجاد فشار محافظت می‌كند، با یك شیر كنترل فشار در مسیر گردش (سیركوله) نصب شده است. حجم سود سوزآور مورد نیاز جهت خنثی سازی به وسیله كنترل فرآیند به عنوان تابع مقدار وارد (ثبت) شده اسیدهای چرب آزاد روغن خام، توان عملیاتی (ظرفیت)، مقدار اسید افزوده شده و مقدار سود اضافی مورد نیاز محاسبه می‌شود و به عنوان یك مقدار تنظیمی به كنترل كننده جریان سود سوزآور فرستاده می‌شود. این كنترل كننده جریان سودسوزآور را با یك شیر كنترلی برقی-بادی تنظیم می‌نماید. طبیعتا سود سوزآور غلیظ بایستی تا غلظت مناسب جهت فرآیند و نوع و كیفیت روغن رقیق شود. این گزینه نیز وارد سیستم كنترل فرآیند می‌شود، سپس مقدار آب مورد نیاز جهت رقیق سازی را محاسبه می‌نماید. این مقدار به شیر كنترلی آب رقیق سازی كه از خط (سیركولاسیون) آب داغ درحال گردش با فشار ثابت گرفته می‌شود فرستاده می‌شود. سود غلیظ و آب رقیق سازی قبل از افزوده شدن به روغن در یك همزن استاتیك مخلوط می‌شوند.
پس از همزدن شدید (بسته به روغنی كه مورد فرآیند قرار می‌گیرد) روغن و سود سوزآور در یك همزن دینامیك، مخلوط یا مستقیما به سپراتور دیسكی اول كه خلط صابونی را جدا می‌كند منتقل می‌شود، یا به داخل مخزن هیدراسیون (آب پوشی) مجهز به همزن پمپ می‌شود. قسمت دوم درمورد روغن‌های خام با مقدار فسفاتید بیشتر از ۱۰۰ Ppm فسفر جهت بهبود هیدراسیون و متراكم (جمع) شدن ذرات صابون توصیه می‌شود. این امر منجر به افت كمتر و كیفیت بالاتر روغن می‌شود. برای شرح تفضیلی عملكرد جداكننده سانتریفیوژی كه معمولا مجهز به جام (كاسه) شستشوی خودكار می‌باشد ما به داده‌های راهنمای موجود رجوع می‌نماییم. فشار خروجی فاز روغن از سپراتور باید با یك فشارسنج تماسی پایش شود. اگر سپراتور محدوده تفكیك را از دست بدهد در چنین حالتی كه روغن همراه با فاز سنگین از سپراتور خارج می‌شود، این فشارسنج می‌تواند كلیه تجهیزات اندازه گیری شامل پمپ اندازه‌ گیری روغن را متوقف نماید. خلط صابون به داخل مخزن صابون كه مستقیما پایین‌تر از سپراتور نصب شده است تغذیه می‌شود و جهت فرآیند بیشتر (بعدی) توسط یك پمپ جابجایی مثبت منتقل می‌شود. پمپ به وسیله یك كنترل كننده سطح كه بر روی مخزن نصب شده است، كنترل می‌شود.
از مبدل صفحه ای دوم جهت بالا بردن دمای روغن تا دمای بهینه فرآیند استفاده می‌شود. یك كنترل كننده دما به همراه شیر كنترلی بخار دمای ثابت را تضمین می‌نماید.

تصفیه مجدد

تصفیه مجدد یعنی دومین مرحله سود زنی روغن (فرآیند روغن با سود سوزآور)، تنها درمورد انواع مشخص روغن یا مخصوصا روغن‌هایی كه كیفیت بدی دارند به كار برده می‌شود. این فرآیند مخصوصا جهت روغن پنبه دانه به منظور حذف قسمت اعظم تركیب رنگی گوسیپول در این روغن استفاده می‌شود. مقدار كمی سود سوزآور غلیظ از خط (سیركولاسیون) سود در حال گردش مرحله اول گرفته می‌شود. مقدار مورد نیاز وارد سیستم كنترل می‌شود كه میزان تزریق سود سوزآور را با یك شیر برقی-بادی كنترل می‌نماید. طبیعتا بازهم سود سوزآور بایستی رقیق شود. برای این منظور، از آب داغ خط (سیركولاسیون) گردش آب داغ كه به روش مشابه با جریان سنج و شیر كنترلی برقی – بادی اندازه گیری می‌گردد مجددا استفاده می‌شود. بار دیگر حجم مورد نیاز توسط سیستم كنترل فرآیند محاسبه می‌گردد. سود سوزآور و آب رقیق سازی در یك همزن مخلوط می‌شوند. سود رقیق شده قبل از یك همزن دینامیك مستقیما به روغن اضافه می‌شود. همزن اختلاط شدید سود و روغن را تضمین می‌نماید و روغن را به سپراتور انتقال می‌دهد كه در آنجا صابون جدا شده و به داخل تانك صابون تغذیه می‌شود. فشار خروجی فاز روغن بایستی مجددا توسط یك فشارسنج تماسی پایش شود.

شستشوی اول

این مرحله در سطح خیلی وسیع در بسیاری موارد جهت شستشوی اول به منظور كاهش مقدار صابون باقیمانده روغن از مرحله اول استفاده می‌شود. پس از گرم كردن روغن تا دمای بهینه، به وسیله جریان سنج آب داغ و شیر اندازه گیری برقی – بادی، مقدار معین آب شستشو مستقیما قبل از همزن دینامیك اضافه می‌شود. مجددا حجم مورد نیاز وارد سیستم كنترل فرآیند می‌شود، كه مقدار تنظیمی مربوطه را به جریان سنج ارسال می‌نماید. با بستن شیر قطع كننده از جریان سودسوزآور به همزن جلوگیری می‌شود. همزن دینامیك روغن و آب شستشو را با نهایت شدت بهم می‌زند و مخلوط را به سپراتور دیسكی منتقل می‌نماید كه درآنجا آب شستشوی غنی شده با صابون جدا می‌شود. فشار خروجی فاز روغن مجددا توسط یك فشار سنج تماسی پایش می‌شود.

مرحله سوم – شستشو

همواره این مرحله جهت شستشو به كار می‌رود، یعنی برای شستشوی اول اگر مرحله دوم به عنوان مرحله تصفیه بكار گرفته شود یا به عنوان مرحله شستشوی دوم جهت دستیابی به حداقل مقدار صابون باقیمانده در روغن خنثی استفاده می‌شود. آب شستشو از آب داغ خط (سیركولاسیون) گردش آب داغ گرفته می‌شود و شدت جریان به وسیله جریان سنج و یك شیر اندازه گیری برقی – بادی كنترل می‌گردد. مقادیر تنظیمی از سیستم كنترل فرآیند می‌آید. پس از اختلاط آب شستشو و روغن در یك همزن دینامیك، آب شستشو در سپراتور از روغن جدا می‌شود. همچنین جهت پایش فشار خروجی دستگاه بایستی مجهز به فشارسنج تماسی باشد. سپراتورهای با جام (كاسه) شستشوی خودكار تنها در موارد استثنایی از قبیل ظرفیت‌های با توان عملیاتی فوق العاده زیاد یا توانایی انجام شستشو در محل (CIP)، در این مرحله استفاده می‌شوند. سپراتورهای Solid-wall نیاز به تجهیزات شستشوی قسمت تحتانی ندارند. جهت اندازه گیری جریان روغن تصفیه شده كه بر روی صفحه نمایش سیستم كنترل فرآیند نشان داده می‌شود بایستی دومین جریان سنج جرمی بر روی خروجی این سپراتور نصب شده باشد. افت تصفیه دائما محاسبه می‌شود و همچنین با مقایسه جریان روغن خام و تصفیه شده نشان داده می‌شود. بطور كلی جریان كل روغن‌های خام و تصفیه شده نیز علاوه بر افت كل نشان داده می‌شوند. این اطلاعات بایستی بر روی صفحه نمایش PLC واحد نشان داده شوند تا بتوانند عملكرد خطوط فرآیند را كنترل نمایند.

اسیدی كردن آب شستشو

اگر مقادیر صابون خیلی پایین در روغن خنثی مد نظر است، شستشو با آب شستشوی اسیدی شده توصیه می‌شود. برای این منظور، هریك از اسید فسفریك یا اسید سیتریك می‌توانند استفاده شوند، از یك مخزن كاری كوچك با یك پمپ اندازه گیری تغذیه نمایند. به عنوان یك تابع شدت جریان آب مقدار جزئی اسید به آب شستشو اضافه می‌شود كه شدت جریان آن یه وسیله جریان سنج نشان داده می‌شود.

خشك كردن تحت خلاء

قلب تاسیسات خشك كردن خشك كن تحت خلاء است كه روغنی كه می خواهد خشك شود، به وسیله یك شیر فشارشكن وارد می‌شود. هنگامی كه جریان روغن قطع می‌شود این شیر بلافاصله بسته می‌شود در نتیجه از از بین رفتن فشار پایین (خلاء) در خشك كن ممانعت می‌نماید. سطح وسیع ایجاد شده روغن در خشك كن تبخیر بهینه رطوبت از روغن تحت خلاء را كه عموما به وسیله جت های بخار چند مرحله ای خلاء در تركیب با كندانسورهای سطحی بوجود می‌آید فراهم می‌نماید. استفاده از پمپ‌های Liquid ring با كندانسورهای سطحی جریان رو به بالا نیز امكانپذیر می‌باشد. روغن خشك شده به وسیله یك پمپ Self-Priming به خارج منتقل می‌شود، به منظور اطمینان از سطح ثابت روغن در خشك كن، به وسیله آن یك جریان جزئی از طریق شیر كنترلی سه راهه كه به كنترل كننده سطح در خشك كن متصل است مجددا بر می‌گردد. یك سوئیچ سطح بالا اطمینان می‌دهد كه سرریز روغن به سیستم خلاء نمی‌تواند رخ دهد. برای كنترل بصری سطح روغن در خشك كن، مخزن مجهز به شیشه دید و چراغ روشن كردن آن می‌باشد. خلاء با یك گیج سنجش خلاء تماسی پایش می‌شود كه اگر فشار از حد معینی بالاتر برود یك هشدار (آلارم) را فعال می‌نماید.

اتوماسیون (خودكارسازی)

تمامی تجهیزات بایستی به وسیله یك تابلوی (پنل) مركزی كنترل پایش شوند. این مركز كنترل شامل كلیه كنترل موتورها با حفاظت بار زیاد و كنترل منطقی قابل برنامه ریزی PLC است. رشته قفل‌های داخلی خاص در PLC برنامه ریزی شده‌اند كه از خطای اپراتور هنگامی كه واحد را راه اندازی و متوقف می‌نماید پیشگیری می‌كنند. واحد درهنگام عملیات دائما (بصورت پیوسته) پایش می‌شود. اگر خطایی رخ دهد، پمپ اندازه گیری (ارسال) روغن خام متوقف می‌شود و این امر باعث می‌شود تمامی دیگر پمپ‌های اندازه گیری هم متوقف شوند. همچنین PLC مكانیسم بیرون اندازی سپراتورهای شستشوی خودكار را كنترل می‌نماید. نرم افزار جهت محاسبه میزان مواد شیمیایی، آب رقیق سازی سود سوزآور و آب شستشو نیز با تنظیم نرم افزار برای جریان‌ها و دماها یكپارچه (متصل) شده است. شبیه سازی فرآیند بر روی صفحه نمایش یك كامپیوتر PC به وسیله نرم افزار مناسب انجام می‌شود.

تجهیزات استاندارد بایستی از قبل درجه بالایی از اتوماسیون را داشته باشند. همانطور كه قبلا شرح داده شد، تمامی تجهیزات اندازه گیری بایستی كاملا اتوماتیك باشند. بنابراین وظیفه پرسنل عملیاتی به راه اندازی و متوقف كردن واحد و كنترل عملكردها در طول عملیات محدود شده است. این عملیات‌ها نیز می توانند اتوماتیك شوند، كه به موجب آن صرف نظر از سخت افزار توسعه یافته و بسته نرم افزاری، خود تجهیزات نیز بایستی تغییر داده شوند. در واقع تمامی شیرها مجهز به محرك‌های (فعال كننده‌های) برقی-بادی شوند و بایستی جهت ثبت پارامترهای مختلف فرآیند سنسورهای (حسگرهای) گوناگونی نصب شوند.

فرآیندهای خاص تصفیه قلیایی

خنثی سازی روغن خام

اصولا این روش جهت تصفیه روغن سویا در ایالات متحده آمریكا بوجود آمد، باصطلاح فرآیند Long Mix نامیده می‌شود. فرآیند تركیبی از صمغ گیری و خنثی سازی است. جهت عمل آوری فسفاتیدهای غیرهیدراته، مقدار كم اسید فسفریك یا سیتریك به روغن خام صمغ گیری نشده افزوده می‌گردد. در برخی موارد اسید به مخزن تغذیه كه یك همزن در بالای آن نصب شده است اضافه می‌گردد؛ چندین ساعت زمان واكنش بایستی درنظر گرفته شود. به هرحال یك روش موثرتر افزودن اسید در یك همزن گریز از مركز است. همزدن شدید باعث می‌شود زمان واكنش به چندین دقیقه كاهش یابد. سپس به منظور خنثی سازی اسیدهای چرب آزاد سود سوزآور رقیق با غلظت بین ۷ تا ۱۲% افزوده می‌گردد. لازم است مطمئن شویم كه مقدار آب كافی همراه با سود جهت هیدراته شدن فسفاتیدها موجود است.به دنبال چندین دقیقه زمان واكنش در همزن ویژه ماند، روغن گرم می‌شود و جهت جداسازی خلط صابونی مستقیما به سپراتور اول فرستاده می‌شود. به منظور كاهش بیشتر مقدار صابون باقیمانده روغن خنثی شسته می‌شود. بدین منظور حدود ۳ تا ۱۰ درصد آب داغ به روغن افزوده می‌شود، در یك همزن دینامیك مخلوط می‌شود و در یك سپراتور روغن و آب شستشو جدا می‌شوند. در ادامه رطوبت باقیمانده روغن در خشك كن تحت خلاء كاهش می‌یابد.

تصفیه میسلا

دراصل این روش برای خنثی سازی روغن پنبه دانه ایجاد شد. این فرآیند حذف قسمت عمده گوسیپول را همزمان با افت كم خنثی سازی امكان‌پذیر می‌نماید.

میسلا كه از مرحله استخراج دانه روغنی خارج می‌شود یا با افزودن روغن پرس و یا اولین مرحله تبخیر هگزان تغلیظ اولیه می‌شود. سپس دمای میسلا در یك لحظه كوتاه كمتر از نقطه جوش حلال (هگزان نرمال) گذاشته می‌شود، و لازم است مقداری سود سوزآور جهت خنثی سازی اسیدهای چرب آزاد به آن افزوده شود. همزدن همراه با زمان واكنش در یك همزن ویژه ماند ادامه می‌یابد. خلط صابونی در سپراتور جدا می‌شود. به دلیل اختلاف زیاد وزن مخصوص بین میسلا و خلط صابونی، راندمان جداسازی در سطح بهینه است و شستشوی روغن پس از تبخیر هگزان لازم نیست. اگر نیاز است روغن‌هایی با مقدار فسفاتید بالاتر فرآیند (تیمار) شوند توصیه می‌شود كه اسید قبل از سود اضافه شود.
به دلیل خطر انفجار ناشی از وجود هگزان، كلیه قطعات تجهیزات و مخصوصا سانتریفیوژ ضد جرقه (مقاوم در برابر انفجار) هستند. جهت این ملاحظات ایمنی خاص، حتی سانتریفیوژ با گاز بی اثر پوشانده می‌شود.

زمستانه كردن

بعضی روغن‌های گیاهی از قبیل روغن آفتابگردان یا ذرت حاوی موم‌ها (استرهای الكل‌های چرب زنجیر بلند و استرهای اسید چرب) هستند كه در دماهای پایین متبلور می‌شوند و باعث ایجاد كدورت در روغن می‌شوند. زمستانه‌كردن تر (مرطوب) در تركیب با خنثی سازی جهت حذف این موم‌ها مناسب است.
در ابتدا روغن خام خنثی سازی می‌شود. (قسمت خنثی سازی را ملاحظه نمایید) این بدین معنی است كه به منظور تیمار صمغ‌ها در ابتدا اسید افزوده می‌شود و سپس اسیدهای چرب آزاد با سود سوزآور خنثی می‌شوند. پس از جداسازی خلط صابون در سپراتور اول، روغن به مرحله زمستانه كردن واقعی منتقل می‌شود. به منظور تنظیم یك مقدار معین صابون باقیمانده در روغن مقدار كمی سود سوزآور مجددا اضافه می‌شود. این صابون بعدا به عنوان عامل مرطوب كننده درطول كریستالیزاسیون جهت گرفتار كردن موم‌ها در آب (اتصال موم ها به آب) مورد نیاز است. پس از اختلاط روغن و سود، محصول تا دمای كریستالیزاسیون سرد می‌شود. كریستال‌های (بلورهای) موم در دو تا چهار تانك كریستالیزاسیون كه بصورت سری به یكدیگر متصل شده اند شكل می‌گیرند. به دلیل وجود صابون در روغن، این كریستال‌های موم (واكس) در آب اضافه شده به كریستالایزرها بدام می‌افتند. به منظور كاهش گرانروی، روغن در كمال احتیاط گرم می‌شود و به سپراتور منتقل می‌شود كه متصلا (بصورت پیوسته) آب حاوی موم را جدا می‌نماید. جهت كاهش مجدد مقدار صابون باقیمانده روغن دوباره شسته می‌شود. بدین منظور، روغن گرم شده ، مقدار آب داغ متناظر افزوده می‌شود، پس از هم زدن شدید، در سپراتور بعدی جدا می‌شود. سپس خشك كردن تحت خلاء صورت می‌پذیرد.

تصفیه سرد

این فرآیند معادل (جایگزین دیگر ) زمستانه كردن قبل از انجام خنثی سازی است. به هرحال، استفاده از فرآیند برای روغن‌های با مقدار اسیدیته (اسیدهای چرب آزاد) نسبتا پایین محدود است همانطور كه در غیر این صورت افت روغن خیلی بالاست. بنابراین روغن آفتابگردان یك محصول ایده آل جهت به كارگیری این فرآیند است.
مقدار كمی اسید بدون پیش گرم كردن به روغن خام افزوده می‌شود. پس از مخلوط شدن (بهم زدن) كامل و زمان ماند كوتاه (مدت زمان نگهداری اندك) روغن سرد می‌شود. مقدار سودسوزآور مورد نیاز جهت خنثی سازی اسیدهای چرب آزاد با روغن مخلوط می‌شود. سپس روغن با چندین ساعت زمان ماند در میان كریستالایزها جریان می‌یابد. قبل از جداسازی خلط صابون همراه با موم‌ها در سانتریفیوژ جهت كاهش گرانروی (ویسكوزیته) روغن به آرامی گرم می‌شود. جهت كاهش مقدار صابون بایستی روغن خنثی موم‌گیری شده شسته شود. روغن در ابتدا گرم شده، مقدار آب مورد نیاز جهت شستشو افزوده شده و پس از اختلاط كامل با روغن، مجددا در دومین سانتریفیوژ جدا می‌شود. سرانجام روغن در خشك كن تحت خلاء خشك می‌شود.

درباره‌ی ستایش زمان‌پور

ستایش زمان‌پور
دانشجوی مهندسی علوم صنایع غذایی، علاقه‌مند به بهداشت وکنترل کیفیت موادغذایی.محقق.

همچنین ببینید

رنگ میوه‌ها و سبزیجات نشانه از چیست و چه خواصی دارد؟

تمامی سبزیجات و میوه‌هایی كه روزانه مصرف می‌كنید با توجه به نوع رنگ خاصی که …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *